ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมล้มเหลวไม่บ่อยนักเนื่องจากระบบควบคุม “ไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ” มันล้มเหลวเนื่องจากการเดินสายไฟยุ่งเหยิง เซ็นเซอร์มีเสียงดัง ตู้ร้อน หรือเครื่องจักรมีการพัฒนาและจำนวน I/O เกินกว่าการออกแบบเดิมอย่างเงียบๆ Siemens 6ES7223-1BH32-0XB0 ถูกสร้างขึ้นสำหรับความเป็นจริงนั้น: มันคือ โมดูลสัญญาณ SIMATIC S7-1200 (SM 1223) ที่ขยายตัวควบคุมด้วยการผสมผสานที่ใช้งานได้จริงของ อินพุตดิจิทัลและเอาต์พุตทรานซิสเตอร์ดิจิทัล สำหรับสัญญาณเครื่องจักร 24 V DC ตามข้อมูลทางเทคนิคของ Siemens โมดูลนี้คือรุ่น SM 1223 DI 8 × 24 V DC, DQ 8 × 24 V DC ซึ่งหมายความว่าคุณได้รับช่องสัญญาณอินพุตแปดช่องสำหรับเซ็นเซอร์และสวิตช์บวกกับช่องสัญญาณเอาต์พุตแปดช่องสำหรับขับเคลื่อนแอคทูเอเตอร์ เช่น โซลินอยด์ วาล์วนำ หลอดไฟแสดงสถานะ และรีเลย์เชื่อมต่อ
สิ่งที่ทำให้โมดูลนี้น่าสนใจไม่ใช่รายการคุณสมบัติที่ฉูดฉาด มันคือการผสมผสานระหว่างอินเทอร์เฟซ 24 V DC ที่เชื่อถือได้ ขนาดกะทัดรัด และพฤติกรรมการสลับแบบกำหนด โมดูลนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เข้ากันได้ดีกับ ระบบนิเวศ S7-1200 และในแผงควบคุมอุตสาหกรรมทั่วไปที่ 24 V DC เป็นแรงดันไฟฟ้า “ระบบประสาท” เริ่มต้นสำหรับการตรวจจับและการกระทำ
ข้อมูลทางเทคนิคที่สำคัญได้อย่างรวดเร็ว
| รายการ | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| หมายเลขคำสั่งซื้อ | 6ES7223-1BH32-0XB0 |
| ตระกูลโมดูล | SIMATIC S7-1200 SM 1223 |
| ประเภท I/O | 8 DI (24 V DC) + 8 DQ (ทรานซิสเตอร์ 24 V DC) |
| ประเภทอินพุต | Sink/Source (IEC Type 1 sink) |
| ประเภทเอาต์พุต | เอาต์พุตทรานซิสเตอร์โซลิดสเตต (คลาส 0.5 A) |
| แหล่งจ่ายไฟ (แรงดันโหลด) ที่กำหนด | 24 V DC (อนุญาต 20.4…28.8 V DC) |
| กระแสไฟขาออกต่อช่องสัญญาณ (แบบต้านทาน) | สูงสุด 0.5 A |
| โหลดหลอดไฟขาออก | สูงสุด 5 W |
| การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร | ไม่ภายใน; ต้องจัดเตรียมภายนอก |
| ความล่าช้าในการสลับเอาต์พุต (แบบต้านทาน) | 0→1: สูงสุด 50 μs; 1→0: สูงสุด 200 μs |
| เกณฑ์อินพุตดิจิทัล | Logic 1 ขั้นต่ำ 15 V; Logic 0 สูงสุด 5 V |
| เวลาตัวกรองอินพุต | 0.2 ถึง 12.8 ms เลือกได้ (เป็นกลุ่ม) |
| แนวทางการเดินสายเคเบิล | DI: 500 m มีฉนวนป้องกัน / 300 m ไม่มีฉนวนป้องกัน |
| ขนาด (กว้าง × สูง × ลึก) | 45 × 100 × 75 มม. |
| น้ำหนัก | 196 ก. |
| ระดับการป้องกัน | IP20 |
| อุณหภูมิในการทำงาน (เอกสารข้อมูล) | -20 °C ถึง +60 °C |
(ค่าทางเทคนิคสรุปจากเอกสาร Siemens สำหรับโมดูล SM 1223 DI/DQ V DC และเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์สำหรับ 6ES7223-1BH32-0XB0.)
สิ่งที่โมดูลทำในเครื่องจักรจริง
อินพุตดิจิทัล: การอ่าน “เปิด/ปิด” ที่ชัดเจน
แปด อินพุตดิจิทัล 24 V DC ถูกสร้างขึ้นสำหรับสัญญาณอุตสาหกรรมที่คุณเห็นทุกวัน: สวิตช์จำกัด เซ็นเซอร์ตรวจจับระยะใกล้ เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริก สวิตช์ความดัน หน้าสัมผัสเสริมรีเลย์ความปลอดภัย (สถานะเท่านั้น) และปุ่มกดแบบแมนนวล ข้อมูลจำเพาะอินพุตแสดงรายการ Logic 1 (ขั้นต่ำ) ที่ 15 V DC และ Logic 0 (สูงสุด) ที่ 5 V DC ซึ่งเป็นหน้าต่างที่ใช้งานได้จริงสำหรับการจัดการกับแรงดันไฟฟ้าตก สายเคเบิลยาว และความคลาดเคลื่อนของเซ็นเซอร์
Siemens ยังให้ เวลาตัวกรองอินพุตที่เลือกได้ จาก 0.2 ms สูงสุด 12.8 ms. นี่เป็นเรื่องใหญ่ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง: คุณสามารถระงับการกระเด้งของหน้าสัมผัสและสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องเพิ่มส่วนประกอบการลดสัญญาณรบกวนของฮาร์ดแวร์ทุกที่
เอาต์พุตดิจิทัล: การสลับทรานซิสเตอร์ที่รวดเร็วสำหรับโหลด 24 V
ในด้านแอคทูเอเตอร์ โมดูลให้ เอาต์พุตทรานซิสเตอร์ 24 V DC แปดตัว ที่มีความสามารถในการสลับสูงสุด 0.5 A ต่อเอาต์พุต สำหรับโหลดแบบต้านทานและ พิกัดโหลดหลอดไฟสูงสุด 5 W.
โดยทั่วไปจะเลือกเอาต์พุตทรานซิสเตอร์เมื่อคุณต้องการ ความถี่ในการสลับสูง อายุการใช้งานทางกลที่ยาวนาน (ไม่มีการสึกหรอของหน้าสัมผัสรีเลย์) และความสามารถในการทำซ้ำที่คมชัด Siemens ระบุตัวเลขความล่าช้าของเอาต์พุตอย่างรวดเร็วสำหรับโหลดแบบต้านทาน—สูงสุด 50 μs จาก 0→1 และสูงสุด 200 μs จาก 1→0—ซึ่งมีประโยชน์เมื่อเอาต์พุตขับเคลื่อนลำดับเวลา เครื่องจักรแบบขั้นบันได หรืออินเตอร์ล็อคที่รวดเร็วซึ่งต้องทำงานอย่างคาดเดาได้
ลักษณะทางไฟฟ้าและการเดินสายไฟที่มีความสำคัญ
| หัวข้อ | ความหมายในทางปฏิบัติในตู้ |
|---|---|
| พฤติกรรมอินพุต Sink/Source | รองรับการเดินสายไฟแบบ PNP/NPN ทั่วไป Siemens ให้คำแนะนำการเดินสายไฟสำหรับการเชื่อมต่อแบบ sink เทียบกับ source |
| การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรภายนอก | คุณต้องป้องกันวงจรเอาต์พุตด้วยฟิวส์ที่เหมาะสมหรือการป้องกันทางอิเล็กทรอนิกส์ โมดูลไม่อ้างว่ามีการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรในตัว |
| การจัดการโหลดแบบอุปนัย | ข้อจำกัดการปิดระบบแบบอุปนัยอ้างอิงถึง L+ (-48 V); ยังคงใช้การปราบปรามที่เหมาะสม (ไดโอดฟลายแบ็ค/RC) ตามประเภทโหลดของคุณ |
| การแยก | การแยกด้านอินพุต (ฟิลด์กับตรรกะ) ระบุเป็น 707 V DC type test; เอาต์พุตยังแสดงพฤติกรรมการแยกและการจัดกลุ่ม |
| ความยาวสายเคเบิล | เอกสาร Siemens ให้คำแนะนำเกี่ยวกับสายเคเบิลยาว (ตัวอย่างเช่น 500 m มีฉนวนป้องกัน 300 m ไม่มีฉนวนป้องกัน สำหรับ DI) รองรับรูปแบบเครื่องจักรที่เซ็นเซอร์ไม่ได้อยู่ติดกับตู้ |
หมายเหตุที่เงียบแต่สำคัญ: เอกสารข้อมูลระบุว่าเอาต์พุตคือ “เป็นกลุ่มละ 1” และให้คำแนะนำเกี่ยวกับกระแสไฟทั้งหมดต่อกลุ่มขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการติดตั้งและการวางแนว นี่คือวิธีที่ผู้ผลิตบอกคุณอย่างสุภาพว่าความร้อนและความหนาแน่นของการเดินสายไฟเป็นเรื่องจริง เคารพขีดจำกัดกระแสไฟต่อช่องสัญญาณและต่อทั่วไป และถือว่าการหลอมรวมเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบทางวิศวกรรม—ไม่ใช่ความคิดภายหลังสำหรับการจัดซื้อ
การติดตั้งทางกลและการออกแบบแผงควบคุม
ในตู้ควบคุมสมัยใหม่ พื้นที่เป็นเงินและกระแสลมคือสติปัญญา ตารางข้อมูลจำเพาะของ Siemens แสดงรายการ 45 × 100 × 75 มม. สำหรับโมดูล SM 1223 DI 8 / DQ 8 V DC และน้ำหนัก ประมาณ 210 กรัม ซึ่งทำให้มีขนาดกะทัดรัดเพียงพอสำหรับตู้ขนาดเล็กและตู้ที่ติดตั้งกับเครื่องจักร
ระดับการป้องกันคือ IP20 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับโมดูลภายในตู้ มันอยู่ในตู้ ไม่ได้อยู่บนโครงเครื่องจักรโดยไม่มีการป้องกัน
แอปพลิเคชันทั่วไป
6ES7223-1BH32-0XB0 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:
-
เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์และประกอบ: การขยาย I/O สำหรับเซ็นเซอร์และธนาคารวาล์วนิวเมติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เอาต์พุตทรานซิสเตอร์ที่รวดเร็วช่วยปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำ
-
สายพานลำเลียงและการจัดการวัสดุ: เซ็นเซอร์แบบแยกจำนวนมากบวกกับโหลด DC เล็กน้อย ซึ่งการอนุญาตสายเคเบิลยาวและการกรองช่วยลดข้อผิดพลาดที่น่ารำคาญ
-
สกีดกระบวนการขนาดเล็ก: วาล์วสตาร์ท/สต็อปง่ายๆ, การอนุญาตปั๊ม และการบ่งชี้ ซึ่ง 24 V DC เป็นแรงดันไฟฟ้าควบคุมมาตรฐาน และการบำรุงรักษาคาดว่าจะมีการเปลี่ยนแบบโมดูลาร์
-
การติดตั้งใหม่และการอัปเกรดแบบเพิ่มหน่วย: เมื่อติดตั้ง CPU S7-1200 อยู่แล้ว และเครื่องจักรต้องการ “จุด I/O เพิ่มเติมอีกเล็กน้อย” โดยไม่ต้องออกแบบระบบใหม่ทั้งหมด
หมายเหตุทางวิศวกรรมสำหรับผู้ซื้อและผู้รวมระบบ
เลือกเอาต์พุตทรานซิสเตอร์เมื่อความเร็วในการสลับและวงจรชีวิตมีความสำคัญ หากคุณกำลังขับเคลื่อนคอยล์ ให้รวมการปราบปรามที่เหมาะสมและวางแผนการหลอมรวมของคุณ เอกสารข้อมูล Siemens ระบุไว้อย่างชัดเจนว่า การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรภายนอก ดังนั้นการออกแบบตู้ของคุณต้องรวมอุปกรณ์ป้องกันที่ถูกต้องสำหรับการเลือกวงจรเอาต์พุตแต่ละวงจร
ใช้ตัวกรองอินพุตอย่างมีกลยุทธ์ เวลาตัวกรองที่เลือกได้มีอยู่ด้วยเหตุผล: ช่วยป้องกันการทริกเกอร์ที่ผิดพลาดซึ่งเกิดจากการกระเด้งของหน้าสัมผัส, EMI และการเดินสายเคเบิลยาว การปรับแต่งตัวกรองอินพุตมักจะมีราคาถูกกว่าการแก้ไขปัญหา “แบบสุ่ม” บนสายการผลิต
เคารพความเป็นจริงทางความร้อน กระแสไฟขาออกและคำแนะนำกระแสไฟทั้งหมดเปลี่ยนแปลงไปตามทิศทางการติดตั้งและอุณหภูมิแวดล้อม ในตู้ที่แออัด ให้เว้นที่ว่างสำหรับการหายใจและหลีกเลี่ยงการวางซ้อนชิ้นส่วนที่มีการกระจายความร้อนสูงโดยไม่มีการวางแผนการไหลเวียนของอากาศ
สรุป
Siemens 6ES7223-1BH32-0XB0 เป็นโมดูลขยาย I/O ดิจิทัล SIMATIC S7-1200 SM 1223 ที่กะทัดรัดและใช้งานได้จริง ซึ่งให้ อินพุต 8 × 24 V DC บวก เอาต์พุตทรานซิสเตอร์ 8 × 24 V DC. รองรับรูปแบบการเดินสายไฟอุตสาหกรรมทั่วไป (อินพุต sink/source) มีการกรองอินพุตที่กำหนดค่าได้ ให้การสลับเอาต์พุตโซลิดสเตตที่รวดเร็วสูงสุด 0.5 A ต่อช่องสัญญาณ และพอดีกับตู้ควบคุมมาตรฐานด้วยขนาด 45 × 100 × 75 มม. ที่กะทัดรัด เป็นโมดูลชนิดหนึ่งที่เลือกไม่ใช่เพราะมันแปลกใหม่ แต่เป็นเพราะมันคาดเดาได้ บริการได้ และสอดคล้องกับฟิสิกส์ในชีวิตประจำวันของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
